Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Inkjet-trykte Polyvinyl Alcohol Multilayers

Published: May 11, 2017 doi: 10.3791/55093

Summary

En inkjetprinter blev anvendt til fremstilling af polyvinylalkohol multilayere. Polyvinylalkohol-vandbaseret blæk blev formuleret, og de vigtigste fysiske egenskaber blev undersøgt.

Abstract

Inkjetudskrivning er en moderne metode til polymerbehandling, og i dette arbejde demonstrerer vi, at denne teknologi er i stand til at fremstille polyvinylalkohol (PVOH) flerlagsstrukturer. En vandig opløsning af polyvinylalkohol blev formuleret. De iboende egenskaber af blækket, såsom overfladespænding, viskositet, pH og tidsstabilitet blev undersøgt. Det PVOH-baserede trykfarve var en neutral opløsning (pH 6,7) med en overfladespænding på 39,3 mN / m og en viskositet på 7,5 cP. Blækket viste pseudoplastisk (ikke-Newtonian shear thinning) adfærd ved lave forskydninger, og generelt viste det sig god stabilitet. Fugtigheden af ​​blækket på forskellige substrater blev undersøgt, og glas blev identificeret som det mest egnede substrat i dette særlige tilfælde. En proprietær 3D-inkjetprinter blev anvendt til fremstilling af polymer multilagstrukturer. Morfologien, overfladeprofilen og tykkelsen ensartethed af inkjet-trykte multilayere blev evalueret via optisk mikroskopi.

Introduction

Polyvinylalkohol er semikrystallinsk, kunstig, giftfri, vandopløselig, uopløselig i de fleste organiske opløsningsmidler, biologisk nedbrydelig og biokompatibel i humane væv og har fremragende gasbarriere egenskaber 1 . På grund af sine mange nyttige egenskaber anvendes PVOH i vid udstrækning i et stort antal applikationer. I dag anvendes PVOH i: fremstilling af rengørings- og rengøringsmidler, fødevareemballeringsindustrien, vandbehandling, tekstil, landbrug og byggeri (som tilsætningsstoffer) 1 . Imidlertid har PVOH for nylig tiltrukket øget opmærksomhed for farmaceutiske anvendelser 2 ( dvs. lægemiddellevering) og i medicinske applikationer 3 , 4 ( f.eks. Sårforband, bløde kontaktlinser, øjendråber og bløde implantater til udskiftning af brusk). PVOH-film fremstilles enten gennem en smelte- eller opløsningsform. Smeltebehandling er kompatibelKun med PVOH med lave hydrolyse niveauer eller stærkt plastificeret PVOH. Således kan nogle egenskaber, når man bruger denne vej, ofres 1 . På den anden side kan et PVOH-lag deponeres via opløsningsformen ved dråbeafstøbning 5 , spincoating 6 eller elektrospinning 7 . Disse metoder har dog en række begrænsninger med hensyn til spild af uønsket materiale. For eksempel er der i tilfælde af spincoating blevet rapporteret 8, at 95% af materialet er spildt. Derudover er disse metoder ret stive med hensyn til design / funktioner (ingen mønstringsevne) og har høje samlede omkostninger til behandling. For at overvinde begrænsningen af ​​den konventionelle løsningsproces undersøger vi her potentialet ved inkjetudskriftsteknologi til at give en ny platform til fremstilling af polyvinylalkohol (PVOH) flerlagsstrukturer, der har en stærk indflydelse på både materialet og appenLicitation perspektiver.

Den seneste udvikling i fremstillingssektoren har fokuseret på billige, enkle, miljøvenlige og energibesparende processer. Inkjet-udskrivning (IJP) er en moderne fremstillingsproces, der passer perfekt inden for denne ramme. De væsentligste fordele ved IJP-teknologien er effektiviteten af ​​materialeanvendelse, den digitale (maskefri) og additivmønstring, den store arealkapacitet, kompatibiliteten med stive / fleksible underlag og lave omkostninger.

IJP er en deponeringsmetode, der bruger polymere materialer dispergeret i et opløsningsmiddel. Hidtil er funktionelle polymer- 9 , keramiske 10 , ledende nanomaterialer- 11 , 2D- 12 , biologisk og farmaceutisk baserede 13 materialer blevet deponeret. For nylig er det blevet rapporteret, at IJP var involveret i aflejring af komponenter som en del af elektroniske enheder,Såsom transistorer 14 , sensorer 15 , solceller 16 og hukommelsesindretninger 17 såvel som i elektronisk emballage 18 .

Blækket, patronen og substratet er lige så vigtige komponenter, som anvendes i trykprocessen. For det første har blækets fysiske egenskaber, såsom overfladespændingen og de rheologiske egenskaber ( dvs. forskydningsviskositet) en væsentlig indflydelse på udskriftsevnen. Desuden spiller pH en vigtig rolle for både opløsningen ( fx tørring, skumdannelse og viskositet) og på levetiden af ​​IJP blækpatronen. For det andet definerer drivspændingsbølgeformen for patronen (piezoelektrisk) faktisk dråbeformationen og både retningen og ensartetheden af ​​væskestrålen. Endelig er det afgørende, at blæk / substratinteraktionen er meget godt forstået som opløsningen og nøjagtighedenAf det trykte objekt er stærkt afhængig af denne grænseflade. Opløsningsmiddelinddampning, faseændringer fra flydende til faststof, og kemiske reaktioner er de vigtigste processer, der opstår mellem væskedråbet og substratet. Alle aspekter involveret i IJP, fra blækegenskaber til drop / substratmekanismer, fremhæves i gennemgangspapirer fra Hutchings 19 og af Derby 20 .

I denne undersøgelse undersøger vi IJP's evne til at fremstille polyvinylalkohol multilayere. Først blev en PVOH-vandbaseret blæk formuleret, og de vigtigste fysiske egenskaber, såsom rheologisk adfærd, overfladespænding og pH blev undersøgt. I dette arbejde blev en piezoelektrisk inkjetprinter anvendt, og de relevante bølgeformparametre blev derefter identificeret. PVOH multilayere blev trykt, og kvaliteten og overfladen / tykkelsesprofilerne blev vurderet ved optisk mikroskopi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Blækformulering

  1. Forbered opløsningen til IJP ved at opløse polyvinylalkohol (8 vægt% PVOH i vand) i oprenset vand opvarmet til 60 ° C.
  2. Tilsæt 10 g mono-propylenglycol (MPG) (10 vægtprocent monopropylenglycol i vand) som en fugtighedsbevarende middel til opløsningen.
    BEMÆRK: Humectants rolle er at forhindre blokeringer i skrivehovedet.
  3. Rør opløsningen i flere timer for at sikre homogenitet og filtrer den derefter gennem et 5 μm filter for at fjerne eventuelle partikler, som kan blokere dyserne.
  4. Visuelt vurder blæket for homogenitet, især for enhver forekomst af sedimentering. Hvis sedimentation observeres, rør eller ultra-sonikere opløsningen i lang tid (dage) eller formuler en ny vandbaseret opløsning med en PVOH med lav molekylvægt.
    BEMÆRK: Opbevar alle væsker i lukkede bæger ved stuetemperatur.

2. Blæk Karakterisering

  1. Udfør al blæk karakterIzation test ved stuetemperatur i et lokomiljø.
  2. Mål viskositeten af ​​opløsningen ved hjælp af et viskosimeter.
    BEMÆRK: Denne test er nødvendig for at sikre, at det formulerede blæk er kompatibelt med IJP-hardware. Inkjetprintprocessen kræver en lavviskositetsopløsning på 4-20 cP. Mål blækets viskositet som en funktion af forskydningshastigheden ved hjælp af et rotationsviscometer.
  3. Test overfladespændingen af ​​blækket ved stuetemperatur ved hjælp af vedhængsdråbemetoden. Brug et passende måleværktøj, såsom et tensiometer. Brug producentens protokol.
    BEMÆRK: En typisk opløsning til inkjetprint har en overfladespænding på 30-40 mN / m.
  4. Test pH ved hjælp af en pH meter. Brug producentens protokol.
    BEMÆRK: pH er en vigtig parameter i vandbaserede blæk, da det giver væsentlige oplysninger om både egenskaberne og stabiliteten af ​​de formulerede opløsninger. En neutral opløsning pH på 7 garanterer en stabil pRocess og en god levetid for printhovedet.
  5. Vurder blødets befugtelighed på forskellige underlag ved at måle kontaktvinklen via et sessilt drop-eksperiment. Brug et tensiometer til at måle overfladeenergien af ​​de mulige underlag ( f.eks. Glas, plast og papir). Mål overfladenergien ved hjælp af protokollen leveret af tensiometerproducenten.
    BEMÆRK: Samspillet mellem dråben og substratet har en stærk indflydelse på udskriftskvaliteten. For at sikre blækets gode adhæsion på substratet bør substratets overflade energi overstige overfladespændingen af ​​blækket med 10-15 mN / m.

3. Inkjetudskrivning

BEMÆRK: Alle inkjetudskrivningsaflejringer blev udført ved stuetemperatur. PVOH multilayerne blev aflejret under anvendelse af en piezoelektrisk hybrid inkjetprintmaskin. Et printhoved med 512 dyser (256 x 2 rækker), en 30 μm dysediameter og en 42-pL dropstørrelse blev brugtD i dette arbejde.

  1. Før udskrivning rengøres glasunderlaget med acetone / methanol / isopropanol og Di-vand grundigt. Tør substraterne med en N 2 pistol.
  2. Læg underlaget på trykte senge og fastgør det godt.
  3. Klargør blækpatronen ved at skylle blækket gennem skrivehovedet. Fjern enhver luft- eller rengøringsopløsning fra reservoiret og dyserne.
  4. Indsæt patronen i printeren. Tilslut printhovedet til den globale inkjet-system (GIS) -printeradministrator via hovedpersonalkortet.
  5. Indlæs opløsningen i 150 ml sprøjten placeret over patronen og forsegl sprøjten med en lufttæt hætte.
  6. Rens blækket gennem dysen ved at trykke på udløserknappen.
    BEMÆRK: Dys-substratafstanden har stor indflydelse på jetbanen og dermed på kvaliteten af ​​det trykte mønster. Juster dysesubstratafstanden ved hjælp af printerens software for at reducere strålespredningen.
  7. SætOp bølgeform og udskrivning parametre ved hjælp af GIS print software og tabel 2 .
    BEMÆRK: GIS-softwaregrænsefladen gør det muligt at styre både træk- og frigivelsesamplituden og bredden.
  8. Indlæs den ønskede billedfil til udskrivning ved hjælp af GIS-printerstyringssoftwaren.
  9. Start den digitale proces og udskrive billedmønsteret på underlaget.

4. Analyse af det trykte mønster

  1. Undersøg kvaliteten af ​​de trykte mønstre ved hjælp af et optisk mikroskop. Kontroller forekomsten af ​​fejl inden for udskrevne funktioner og vurder forbedringen i kvaliteten, når flere lag blev udskrevet.
  2. Evaluér overfladetopologien og tykkelsesprofilen for de blækpatrontrykte multilayere ved hjælp af et ikke-kontakt 3D overfladeprofilometer (baseret på hvidt lysinterferometri) via et 3D optisk mikroskop.
    BEMÆRK: Flere detaljer om målinger og de instrumenter, der blev brugt til at formulere / udskrive og karakterisereTrykte mønstre er præsenteret i reference 21 .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De fysiske egenskaber af PVOH-vandbaseret trykfarve, såsom overfladespænding, viskositet / reologisk adfærd, pH, befugtning og tidsstabilitet blev undersøgt. Viskositeten af ​​blækket anvendt i dette værk var 7,5 cP, og overfladespændingen var 39,3 mN / m. Derudover var det formulerede trykfarve neutralt (pH 7) med resultaterne opsummeret i tabel 1 .

Blæk Overfladespænding (mN / m) Viskositet (cP) 1 min / 25 omdr./min pH
PVOH_ink Mean val. = 39,5; SE = 0,2 Mean val. = 7,6; SE = 0,17 6,75 ± 0,05 *

En visuel undersøgelse af opløsningen blev udført for at kontrollere homogeniteten og for at identificere enhver sedimentering eller flokkulering af blækket. Som det ses i figur 1 , er den formulerede opløsning fri for store partikler og har et mælkeagtigt udseende.

figur 1
Figur 1: PVOH vandbaseret trykfarve. Dette billede viser, at efter formulering er opløsningen klart fri for synlige store partikler.

Derudover bør det understreges, at opløsningens rheologiske egenskaber spiller en afgørende rolle for udskrivningsadfærd; De analyseres af denne grund. Den reologiske adfærd blev undersøgt ved at måle viskositeten som en funktion af forskydningshastighed. Som vist i figur 2 faldt viskositeten med stigende forskydningshastighed, hvilket viste ikke-newtonskjuvningsfortyndingsopførsel over området for forskydningshastigheder fra 1 til 100 s -1 .

Figur 2
Figur 2: Viskositet som funktion af forskydningshastighed. Den formulerede trykfarve udviser en pseudo-plastisk / ikke-newtonisk forskydningsfortynding ved lave forskydninger. Klik her for at se en større version af denne figur.

Det er vigtigt at understrege, at blækstabiliteten er afgørende for at opretholde kvalitet under udskrivning; Således blev stabiliteten af ​​blækket ved omgivelsesbetingelser vurderet. StabenLet test blev udført ved at måle viskositeten og pH-værdien af ​​PVOH-blækket som en funktion af tiden via sammenhængende daglige målinger over 30 dage. Figur 3 illustrerer histogrammerne for de indsamlede data, som indbefatter både middel- og standardafvigelsesværdierne.

Figur 3
Figur 3: Histogram af viskositeten (venstre) og pH (højre) af det PVOH vandbaserede trykfarve. For at sikre en pålidelig og reproducerbar proces blev blækets stabilitet undersøgt, og resultaterne er illustreret i dette billede. Klik her for at se en større version af denne figur.

I løbet af IJP'en fortsætter jettingprocessen ( dvs. at trække blæk ind i kammeret og udskille blæk ud tGennem dyserne) styres fuldstændigt af den fysiske deformation af den piezoelektriske membran efter anvendelse af elektrisk potentiale. Det er meget vigtigt at gentage, at jettingens pålidelighed og konsistens er helt defineret af både blækegenskaberne og de optimale bølgeformindstillinger. De optimale bølgeformparametre, såsom trækspændingsimpulsen (V D ) og frigivelsesimpulsen (V R ) blev identificeret og er inkluderet i tabel 2 .

Blæk Tegn puls Slip puls
Spænding (V) Tid (μs) Spænding (V) Tid (μs)
PVOH_ink 15 5 7.5 10

Tabel 2: Udskrivning (bølgeform) parametre på det piezoelektriske skrivehoved i eksperimentet. Amplituderne og bredderne af træk- og frigivelsesimpulserne er afgørende for jetting-præstationerne. De relevante værdier skal identificeres for at sikre et trykt lag af høj kvalitet.

Som udgangspunkt blev amplituderne / bredderne af spændingsimpulserne valgt i overensstemmelse hermed med egenskaberne af fluidet, der indbefatter både overfladespænding og viskositet. Derefter blev et mønster udskrevet, og kvaliteten af ​​de trykte lag blev vurderet. Endvidere blev bølgeformindstillingerne justeret, indtil den bedste kvalitet blev opnået.

Derudover spiller drop-substratinteraktionerne en vigtig rolle på udskriftskvaliteten. Det er velkendt, at en god vedhæftning af den inK til substratet finder sted, hvis substratets overflade energi overstiger overfladespændingen 22 af blækket med 10-15 mN / m. For det første blev overfladenergierne af flere potentielle substrater ( dvs. glas, plastik, elektronisk papir og fotopapir) testet, og resultaterne er inkluderet i tabel 3 . For at identificere den bedste match af substrat til trykfarve blev overfladeenergien af ​​de testede substrater og overfladespændingen af ​​det formulerede trykfarve sammenlignet, og glasskinnen blev valgt til yderligere arbejde.

substrat Overfladeenergi (mN / m)
Glas glide 65
Plast 51,5
Elektronisk papir 50,8 Fotopapir 47,5

Tabel 3: Overfladefri energi af fire potentielle substrater. For at sikre blækets fremragende adhæsion til substratet blev overfladeergierne af fire potentielle substrater bestemt. Derfor skal overfladespændingen af ​​blækket følge 10-punktsreglen ( dvs. overfladespændingen skal være lavere med mindst 10 mN / m, end overfladenergien af ​​substratoverfladen ).

Væskningsadfærden af ​​PVOH-blækket blev derefter undersøgt. Som illustreret i figur 4 (indsatsbillede) demonstrerer PVOH-blækket et godt niveau af befugtelighed med kontaktvinklen "første kontakt" på 54,5 ± 0,1 ° (præcisionen af ​​kontaktvinkelmåling er citeret som ± 0,1 °). DetUdviklingen af ​​kontaktvinklen med tiden er vist i figur 4 ; Det kan observeres, at der forekommer et mindre fald i kontaktvinklen i de første 25 s, hvorefter det er ret konstant.

Figur 4
Figur 4: Kontaktvinkel versus tid til PVOH-blæk / glassubstrat. Inset: billede af blækdråben på glassubstratet.

Optiske mikrografer af IJP'en af ​​PVOH med 10 og 75 lag er illustreret i figur 5 . Et antal fejl genereret af en meget kendt ring / kaffe-plet-effekt 23 , 24 er afsløret i det tilfælde, hvor mønstret blev fremstillet af 10 trykpasser ( figur 5a ). Ikke desto mindre er det interessant at bemærke, at kvaliteten er meget forbedret efter udskrivning af 75 lag. Det er klart, at ringdannelsen blev effektivt undertrykt, da 75 lag blev trykt ( figur 5b ). Den observerede forbedring i kvaliteten af ​​det trykte mønster kan skyldes ændringen i opløsningsmiddelinddampningshastigheden / væskestrømmen og til ændringen i grænsefladeinteraktionen mellem et stort antal overlappende lag. Derudover er opvarmning af substratet under afsætning og anvendelse af et flygtigt co-opløsningsmiddel to mulige fremgangsmåder til at overvinde disse defekter.

Figur 5
Figur 5: Optiske mikrografer af inkjetudskrivning PVOH med (a) 10 og (b) 75 lag trykning passerer. Kvaliteten af ​​de trykte lag blev vurderet via optisk mikroskopi. Dette billede sammenligner kvaliteten af ​​10 og 75 trykte lag. Billedet viser, at kvaliteten er meget forbedret, når 75 lag blev udskrevet.Ftp_upload / 55093 / 55093fig5large.jpg "target =" _ blank "> Venligst klik her for at se en større version af denne figur.

"Warwick" -logoet blev trykt med 100 trykpasser, og overfladeprofilen og tykkelsenes ensartethed blev derefter undersøgt. Som det ses i figur 6 , er den første del af mønsteret delvist dækket. Imidlertid kan de observerede dårligt overdækkede områder knyttes til "første dråbe" effekten 25 i trykprocessen. Som forventet afspejler denne effekt også tykkelsen ensartethed ( dvs. tykkelsen er ikke ensartet over hele det scannede område).

Figur 6
Figur 6: "Warwick" logoet trykt med PVOH vandbaseret blækoverflade (venstre) og tykkelse (højre) profiler. Dette billede viser, atFørste bogstav i mønsteret er dårligt dækket; Dette afspejles også af tykkelsen ensartethed. Resten af ​​det trykte mønster ser dog ret godt ud.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I dette arbejde demonstrerede vi med succes inkjetprintteknologiens evne til at deponere polymer multilayere. Den reologiske adfærd blev undersøgt, og de eksperimentelle resultater viser, at det formulerede trykfarve viser pseudoplastisk forskydningsfortynding. PVOH-blækket er også en neutral opløsning (pH 7) og viser god stabilitet over tid. Det blev især demonstreret, at IJP-teknologien er i stand til at fremstille polyvinylalkohol multilagstrukturer, men der kræves yderligere forbedringer i tryktäckning og overordnet kvalitet.

For at forbedre nøjagtigheden af ​​de trykte mønstre er der desuden behov for en bedre forståelse af samspillet mellem blækket og substratet såvel som mellem tilstødende lag sammen med mere effektiv styring af jettingadfærden.

Drop-on-demand (DOD) IJP er en moderne metode, der bruges til at deponere materialer, og det har for nylig capForskede samfundets opmærksomhed. DOD IJP teknologi har evnen til at deponere en bred vifte af materialer, fra polymerer til metaller og endda lægemidler. Der er imidlertid en række udfordringer, som f.eks. Deponering af fejlfri trykte lag; Opnåelse af et højopløsningsmønster 26 ; Og producerer tynd (mindre end 1 μm), flerlagsstrukturer. Navnlig er den trykte opløsning defineret af volumenet af de udstødte dråber, og i øjeblikket er det maksimale volumen, som kan dispergeres, ca. 1 pL. Der forventes dog yderligere udvikling i den nærmeste fremtid. Desuden er både blæk og skrivehoved lige ansvarlige i DOD-udskrivningsprocessen. For eksempel bør blækparametrene, såsom overfladespænding, viskositet og pH, være kompatible med IJP-hardware. For at styre fordampningshastigheden og således for at forbedre ensartetheden af ​​det trykte lag (er) kan et co-opløsningsmiddel anvendes. På den anden side for skrivehovedet, Bølgeformdesignet, varigheden og amplituden af ​​de påførte impulser er nøgleparametrene i trykprocessen.

En nylig strategi inden for elektronikindustrien er at identificere måder at lave miljøvenlige elektroniske enheder på. I denne forbindelse er 3D IJP-teknologi uden tvivl en af ​​de mest lovende teknologier til at reducere den skadelige stråling og varmeproduktion forårsaget af fremstilling og også for at opnå omkostningsreduktioner. IJP er i stand til at revolutionere hele systemet med fremstilling af elektroniske enheder, herunder materialevalg, design og fabrikation samt enhedskonfiguration og arkitektur. 3D IJP-teknologi er et pålideligt alternativ til den traditionelle produktionsbane, og vigtigst af alt er det et proaktivt skridt for at minimere de negative virkninger på miljøet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Forfatterne vil gerne anerkende Innovate UK for at finansiere denne forskning i henhold til DIRECT (33417-239227) og PCAP (27508-196153) projekter. Forfatterne vil også gerne takke PVOH Polymers Ltd. for at levere materialer og professionel vejledning under dette arbejde, og Unilever, AkzoNobel og Carclo Technical Plastics til deres støtte.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Polyvinyl alcohol  PVOH Polymers Ltd, UK Poval 4-88
Mono-propylene glycol  Sigma Aldrich, UK W29004
DV2T viscometer  Brookfield, UK
Attension Theta Optical Tensiometer  Biolin Scientific, Sweden
HANNA pH meter  HANNA Instruments, UK
industrial Inkjet XYPrint100Z Industrial Inkjet Ltd, UK
ContourGT-K 3D optical microscope  Bruker Corp, USA

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Goodship, V., Jacobs, D. Polyvinyl Alcohol: Materials, Processing and Applications. Rapta Review Reports. 16, (2008).
  2. Marin, E., Rojas, J., Ciro, Y. A review of polyvinyl alcohol derivatives: Promising materials for pharmaceutical and biomedical applications. Afr J Pharm Pharmacol. 8 (24), 674-684 (2014).
  3. Baker, M. I., Walsh, S. P., Schwartz, Z., Boyan, B. D. A review of polyvinyl alcohol and its uses in cartilage and orthopedic applications. J. Biomed. Mater. Res. Part B Appl. Biomater. 100 (5), 1451-1457 (2012).
  4. Gaaz, T. S., et al. Properties and Applications of Polyvinyl Alcohol, Halloysite Nanotubes and Their Nanocomposites. Molecules. 20, 22833-22847 (2015).
  5. Birck, C., Degoutin, S., Tabary, N., Miri, V., Bacquet, M. New crosslinked cast films based on poly(vinyl alcohol): Preparation and physico-chemical properties. eXPRESS Poly Lett. 8 (12), 941-952 (2014).
  6. Kitsara, M., et al. Spin coating of hydrophilic polymeric films for enhanced centrifugal flow control by serial siphoning. Microfluid Nanofluid. 16, 691 (2014).
  7. Supaphol, P., Chuangchote, S. On the electrospinning of poly(vinyl alcohol) nanofiber mats: A revisit. J. Appl. Polym. Sci. 108 (2), 969-978 (2008).
  8. Micro Magazine. , Available from: http://micromagazine.fabtech.org/archive/05/04/pham.html (2016).
  9. Hoath, S. D., et al. Links between Ink rheology, drop-on-demand jet formation, and printability. J Imaging Sci Technol. 53 (4), 1-8 (2009).
  10. Pan, Z., et al. Recent development on preparation of ceramic inks in ink-jet printing. Ceram Int. 41, 12515-12528 (2015).
  11. Kamyshny, A., Magdassi, S. Conductive nanomaterials for printed electronics. Small. 10 (17), 3515-3535 (2014).
  12. Li, J., Lemme, M. C., Östling, M. Inkjet Printing of 2D Layered Materials. ChemPhysChem. 15, 3427-3434 (2014).
  13. Choi, H. W., Zhou, T., Singh, M., Jabbour, G. E. Recent developments and directions in printed nanomaterials. Nanoscale. 7, 3338-3355 (2015).
  14. Basirico, L., Cosseddu, P., Fraboni, B., Bonfiglio, A. Inkjet printing of transparent, flexible, organic transistors. Thin Solid Films. 520 (4), 1291-1294 (2011).
  15. Komuro, N., Takaki, S., Suzuki, K., Citterio, D. Inkjet printed (bio)chemical sensing devices. Anal.Bioanal.Chem. 405 (17), 5785-5805 (2013).
  16. Cherrington, R., Wood, B. M., Salaoru, I., Goodship, V. Digital printing of titanium dioxide for dye sensitized solar cells. J. Vis. Exp. , (2016).
  17. Nelo, M., et al. Inkjet-printed memristor: Printing process development. Jpn. J. Appl. Phys. 52, 1-6 (2013).
  18. Jacot-Descombes, L., Gullo, R. M., Mastrangeli, M., Cadarso, V. J., Brugger, J. Inkjet-printed SU-8 Hemispherical Microcapsules and Silicon chip Embedding. IET Micro & Nano Letters. 8 (10), 633-636 (2013).
  19. Martin, G. D., Hoath, S. D., Hutchings, I. M. Inkjet printing - the physics of manipulating liquid jets and drops. J Phys Conf Series. 105, 012001 (2008).
  20. Derby, B. Inkjet printing of functional and structural materials: Fluid properties requirements, feature stability and resolution. Annu. Rev. Mater. Res. 40, 395-414 (2010).
  21. Salaoru, I., Zhou, Z., Morris, P., Gibbons, G. J. Inkjet printing of polyvinyl alcohol multilayers for additive manufacturing applications. J. Appl. Polym. Sci. 133, 43572 (2016).
  22. Pillar Tech. , Available from: http://www.pillartech.com/Surface-Treatment/Technical-Info/Useful-Information/Surface-Tension-Phenomenon (2016).
  23. Deegan, R. D., et al. Capillary flow as the cause of the ring stains from dried liquid drops. Nature. 389, 827-829 (1997).
  24. Yunker, P. J., Still, T., Lohr, M. A., Yodh, A. G. Suppression of the coffee-ring effect by shape-dependent capillary interactions. Nature. 476, 308-311 (2011).
  25. Famili, A., Palkar, S. A., Baldy, W. J. First drop dissimilarity in drop-on-demand inkjet devices. Phys Fluids. 23, 1-6 (2011).
  26. Park, J., et al. Prediction of drop-on-demand (DOD) pattern size in pulse voltage-applied electrohydrodynamic (EHD) jet printing of Ag colloid ink. Appl. Phys. A. 117, 2225 (2014).

Tags

Engineering udgave 123 inkjet digital polyvinylalkohol viskositet overfladespænding additiv lagfremstilling
Inkjet-trykte Polyvinyl Alcohol Multilayers
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Salaoru, I., Zhou, Z., Morris, P.,More

Salaoru, I., Zhou, Z., Morris, P., Gibbons, G. J. Inkjet-printed Polyvinyl Alcohol Multilayers. J. Vis. Exp. (123), e55093, doi:10.3791/55093 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter